【摘要】：隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展,天線陣列以其高增益、高功率、低副瓣等特點,被廣泛應(yīng)用于民用和軍事領(lǐng)域。天線的測量一直是天線研究領(lǐng)域里的一個重要課題,是與各類新型天線同步發(fā)展的。面對一套非常復(fù)雜的天線測量系統(tǒng),如何快速準(zhǔn)確的驗證其準(zhǔn)確性成為了一個急需解決的實際問題。本文根據(jù)這種需求設(shè)計了一種用于計量中的標(biāo)準(zhǔn)天線陣列,通過理論計算能夠準(zhǔn)確的得到天線陣列輻射特性,從而實現(xiàn)快速準(zhǔn)確判斷天線測試系統(tǒng)的有效性。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:(1)針對多陣元偶極子天線陣列的饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計需求,設(shè)計了一種工作頻帶為1.0GHz-5.5GHz的等功率分配功分器以及一種工作頻帶為1.0GHz-3.0GHz的用于偶極子天線平衡饋電的微帶漸進巴倫。除此之外為滿足寬帶特性,設(shè)計了一種工作頻帶為DC-100GHz的功分器,這些設(shè)計都具有成本低、易于集成等特點,能夠大量應(yīng)用于天線陣列中。(2)針對可計算特性選取偶極子天線作為天線單元,設(shè)計了一種雙極化偶極子天線單元。建立多陣元直線陣,分析驗證了天線陣列的基本特性,并對陣元間耦合對天線單元交叉隔離度造成的影響進行了深入和系統(tǒng)的分析,調(diào)節(jié)合適的陣元間距,使用不同長度振子的雙極化偶極子天線單元,兩種天線單元中心頻率分別為1.8GHz和2.0GHz,從而優(yōu)化陣元交叉極化隔離度,同時也拓展了天線陣列的工作帶寬。(3)確定天線陣列的排布方式,設(shè)計一種可分離式多陣元天線,設(shè)計兩個1 X 8直線陣可以分離工作或拼接成1X16直線陣工作,設(shè)計工作頻帶為1.0GHz-3.0GHz的寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)能夠給兩種狀態(tài)的天線陣列每個陣元提供等幅信號輸入,同時給每對振子提供平衡饋電,實現(xiàn)較優(yōu)的工作性能。
【圖文】：

近似確定振子上的電流分布；第二部，根據(jù)電流分布求其外場。對稱振子從振逡逑子中點饋電，一臂長度為Ｚ，全長ｉ邋＝邋２Ｚ，圓柱導(dǎo)體半徑為／？。這個結(jié)構(gòu)可以看成是逡逑由終端開路的雙線傳輸線張開而成的，如圖２－１所示，逡逑N邐１邐Ｊ邋Ｌ邐１邐Ｊ逡逑（Ｍｌ邐逡逑圖２－１對陣振子逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ邋ｄｉｐｏｌｅ逡逑平行雙線傳輸線上的導(dǎo)行波在開路終端處將形成全反射，其電流沿線呈駐波逡逑分布，在開路終端處電流總是零。由于上下平行線上電流的方向是相反的，并且兩逡逑導(dǎo)線的間距遠小于波長，因此雙導(dǎo)線上電流的輻射場幾乎相消而并無明顯輻射。但逡逑當(dāng)雙導(dǎo)線的終端張開后，上下導(dǎo)線上的電流由原來方向相反變成方向相同，因而它逡逑們的輻射場在ｚ軸方向同相疊加，而成了能有效輻射的開放式結(jié)構(gòu)，即天線。對逡逑Ａ的振子，若忽略因輻射而引起的電流分布的改變，其沿線電流近似于正弦分逡逑布：逡逑４逡逑

直于陣列軸向，天線波束在線陣法線方向左右兩側(cè)進行掃描。相反，端射陣列主瓣逡逑方向沿著陣列軸向。由于垂射陣應(yīng)用最為廣泛，，因此主要討論垂射陣。逡逑圖２－２是一個由Ｗ個天線單元組成的線性陣列原理圖，天線單元均勻排布在逡逑一條直線上，天線單元間距為義逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN820

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本文編號：2646706